JPH03167006A - Pneumatic tire for heavy load - Google Patents

Pneumatic tire for heavy load

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Publication number
JPH03167006A
JPH03167006A JP1304705A JP30470589A JPH03167006A JP H03167006 A JPH03167006 A JP H03167006A JP 1304705 A JP1304705 A JP 1304705A JP 30470589 A JP30470589 A JP 30470589A JP H03167006 A JPH03167006 A JP H03167006A
Authority
JP
Japan
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tread
tread surface
tire
performance
rubber
Prior art date
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Pending
Application number
JP1304705A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Midorikawa
真吾 緑川
Akira Kida
木田 昌
Takeshi Takahashi
健 高橋
Akinori Tokieda
時枝 明記
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP1304705A priority Critical patent/JPH03167006A/en
Publication of JPH03167006A publication Critical patent/JPH03167006A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve friction force against the ice and snow road surface in particular by forming block patterns on the tread surface, and by specifying tread developing width and the groove area ratio to the tread surface respectively and also by forming a tread section of specific foaming rubber having closed cells therein. CONSTITUTION:A plurality of blocks 3 are formed on the tread surface 10 surrounded by a plurality of main grooves 1 extending in the tire peripheral direction E-E' and a plurality of cross grooves 2 extending in the tire cross direction. In this case, tread developing width TDW is to be set to 80% or more of maximum tire width, and the groove area ratio of the tread surface 10 to 30% through 45%. A tread section is formed of foaming rubber having closed cells therein. The foaming rubber is formed with urea-formaldehyde assistant of quantity less than foaming agent compounded in the foaming rubber compounded, and JIS hardness at a temperature of 10 deg.C is set to 60 through 74, the average foam area of the tread surface 10 to 500 through 4,000mum<2>, the coefficient of variation of each foaming area to 0.5 through 0.8, and foam occupation area to 10% through 35%.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大型トラソク、バス、ライトトラソク用のタ
イヤ等に代表される常用空気圧が5kgf/一以上の重
荷重用空気入りタイヤ、詳しくは、一般路(乾燥路、湿
潤路)における走行性能を損なうことなく氷雪路におけ
る摩擦力(制動性、駆動性)に優れた重荷重用空気入り
タイヤに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is applied to heavy-duty pneumatic tires with a normal air pressure of 5 kgf/1 or more, such as tires for large trucks, buses, light trucks, etc., specifically, general tires. The present invention relates to a heavy-duty pneumatic tire that has excellent frictional force (braking performance, driving performance) on icy and snowy roads without impairing running performance on roads (dry roads, wet roads).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、積雪寒冷地において、冬期時に自動車が走行する
場合には、タイヤにスパイクを打ち込んだスパイクタイ
ヤを用いるか又はタイヤの外周にタイヤチェーンを装着
して雪上・氷上路での安全を確保している。第3図にス
パイクタイヤのトレッドパターンの一例を示す。第3図
では、トレッド表面10にはタイヤ周方向EE  に3
本の主溝1が環状に設けられている。また、タイヤ幅方
向には複数の横溝2が設けられている。そして、これら
主溝1と横溝2とによって複数のブロンク3が区画され
ている。ブロソク3には、複数のスパイクビン5が植設
されている。
Conventionally, when driving a car in winter in a snowy and cold region, safety on snowy and icy roads is ensured by using spiked tires with spikes driven into the tires or by attaching tire chains to the outer circumference of the tires. There is. FIG. 3 shows an example of a tread pattern of a spiked tire. In FIG. 3, the tread surface 10 has three
The main groove 1 of the book is provided in an annular shape. Further, a plurality of lateral grooves 2 are provided in the tire width direction. A plurality of broncs 3 are defined by these main grooves 1 and lateral grooves 2. A plurality of spike bottles 5 are installed in the block 3.

しかしながら、スパイクタイヤ又はタイヤチェーンを装
着したタイヤでは、道路の摩耗や損傷が発生し易く、そ
れが粉塵となって公害を引き起こし、大きな環境問題と
なる。
However, tires equipped with spiked tires or tire chains are susceptible to road wear and damage, which becomes dust and causes pollution, posing a major environmental problem.

このような安全問題と環境問題とを解決するために、ス
パイクやチェーンを使用せず、雪上路および氷上路にお
ける制動性を有したスタンドレスタイヤが現在急速に普
及しつつある。
In order to solve such safety and environmental problems, standless tires that do not use spikes or chains and have braking performance on snowy and icy roads are rapidly becoming popular.

しかしながら、従来のスタンドレスタイヤは、そのトレ
ッド表面に形成されるトレッドパターンがカーフの施さ
れたブロソク基調のパターンであって、スノータイヤ(
雪路用タイヤ)と同様にトレッド表面の溝面積率が40
%〜50%程度であるために、雪路上ではスパイクタイ
ヤ並の運動性能を示すが、氷路上での運動性能は不十分
である。そこで、氷路上での運動性能を高めるために溝
面積率を低めようとすると雪路上での運動性能が低下し
てしまう。
However, in conventional standless tires, the tread pattern formed on the tread surface is a kerfed block-like pattern, and snow tires (
Similar to snow road tires), the groove area ratio of the tread surface is 40.
% to about 50%, it exhibits maneuverability comparable to that of spiked tires on snowy roads, but its maneuverability on ice is insufficient. Therefore, if an attempt is made to lower the groove area ratio in order to improve the performance on ice, the performance on snow will decrease.

かかるスタッドレスタイヤの氷上路における制動性能を
改良するために、溝面積率を40%〜50%程度のまま
として、従来から種々の提案が試みられている。例えば
、特開昭55−135149号公報、特開昭58−19
9203号公報、特開昭60−137945号公報に開
示されているように、1・レソドゴムとして軟化剤や可
塑剤を多量配合したゴム組威物を用いることにより低温
時の硬さを下げて氷上性能を改善するという方法が知ら
れている。
In order to improve the braking performance of such studless tires on icy roads, various proposals have been attempted in the past while keeping the groove area ratio at about 40% to 50%. For example, JP-A-55-135149, JP-A-58-19
As disclosed in Publication No. 9203 and Japanese Patent Application Laid-open No. 137945/1980, 1. By using a rubber composition containing a large amount of softener and plasticizer as resin rubber, the hardness at low temperatures can be lowered and it can be used on ice. Methods are known to improve performance.

しかし、軟化剤や可塑剤を多量配合して低温時の硬さを
下げると氷上性能は改良されるものの湿潤路面での制動
性能の低下や操縦安定性で問題が生し易い。
However, if a large amount of softener or plasticizer is added to lower the hardness at low temperatures, performance on ice is improved, but problems tend to occur in terms of reduced braking performance and steering stability on wet road surfaces.

これらのスタソドレスタイヤに代わるものとして、1〜
レッド部に発泡ゴムを用いたものがある。かかる発泡ゴ
ムを用いたタイヤは、例えば、特開昭62−28300
1号公報、特開昭63−90402号公報に開示されて
いる。しかし、これらのタイヤでは、発泡ゴムの硬度が
低いため、独立気泡によるエンジ効果と排水効果とが十
分でなく、さらには耐摩耗性や一般路(乾燥路、湿潤路
)における走行性能が低下するという問題点もある。
As an alternative to these studless tires, 1-
Some use foam rubber for the red part. Tires using such foamed rubber are disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-28300.
It is disclosed in Publication No. 1 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-90402. However, in these tires, the hardness of the foamed rubber is low, so the engineering effect and drainage effect of the closed cells are not sufficient, and furthermore, the wear resistance and driving performance on ordinary roads (dry roads, wet roads) deteriorate. There is also a problem.

一方、これらの問題点を改良するために、特開昭63−
89547号公報、特開昭64−63401号公報に記
載されているように、発泡ゴムに短繊維を加えてトルノ
ド部の硬度を上げたり、トレッド部におけるショルダ一
部を補強したりして一般路での走行性能を改善させよう
としているが、未だ不十分である。
On the other hand, in order to improve these problems,
As described in Japanese Patent Application Laid-open No. 89547 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-63401, short fibers are added to foamed rubber to increase the hardness of the torso part, and a part of the shoulder in the tread part is reinforced. Efforts are being made to improve driving performance, but it is still insufficient.

このように、氷雪性能では或る程度の改良効果が認めら
れるものの耐摩耗性や一般路における走行性能を同時に
満足する性能を有したスタンドレスタイヤが得られてい
ないのが現状である。
As described above, although a certain degree of improvement in ice and snow performance has been recognized, at present no standless tire has been obtained that simultaneously satisfies wear resistance and running performance on ordinary roads.

〔発明が解決しようとする課題) 本発明は、乾燥・湿潤路面(一般路面)における走行性
能を損なうことなく氷雪路面における摩擦力を著しく改
良した常用空気圧が5kgf/一以上の重荷重用空気入
りタイヤを提供することを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention provides a heavy-duty pneumatic tire with a normal air pressure of 5 kgf/1 or more, which significantly improves the frictional force on icy and snowy roads without impairing running performance on dry or wet roads (ordinary roads). The purpose is to provide

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の重荷重用空気入りタイヤは、トレッド表面にブ
ロックパターンを形成し、トレッド展開幅をタイヤ最大
幅の80%以上とすると共にトレッド表面の溝面積率を
30%〜45%とし、さらに、トレッド部を独立気泡を
有する発泡ゴムで構成し、該発泡ゴムは発泡剤配合量に
対して同量未満の尿素系助剤を配合してなり、前記発泡
ゴムは、0℃におけるJIS硬度が60〜74、トレッ
ド表面の平均気泡面積が500〜4000μm2、トレ
ッド表面の各気泡面積の変動係数が0.5〜0.8、お
よびトレッド表面の気泡占有面積率が10%〜35%で
あることを特徴とする。
The heavy-duty pneumatic tire of the present invention has a block pattern formed on the tread surface, a tread development width of 80% or more of the maximum width of the tire, and a groove area ratio of 30% to 45% on the tread surface. The foamed rubber is made of foamed rubber having closed cells, and the foamed rubber contains less than the same amount of urea-based auxiliary agent as the foaming agent, and the foamed rubber has a JIS hardness of 60 to 60 at 0°C. 74. The average bubble area on the tread surface is 500 to 4000 μm2, the coefficient of variation of each bubble area on the tread surface is 0.5 to 0.8, and the bubble occupation area ratio on the tread surface is 10% to 35%. shall be.

以下、図を参照してこの手段につき詳しく説明する。This means will be explained in detail below with reference to the drawings.

第l図は本発明の重荷重用空気入りタイヤの子午線方向
半断面説明図である。第1図において、本発明の重荷重
用空気入りタイヤAは、常用空気圧が5kgf/cnl
以上であって、左右一対のビード部IL 11とこれら
ビード部11. 11に連結する左右一対のサイドウォ
ール部12. 12とこれらサイドウォール部12. 
12間に配されるトレッド部13からなる。左右一対の
ビード部IL 11間にはカーカス層14が装架されて
おり、トレッド部13においてはこの外周を取り囲むよ
うにヘル1・sil5が配置されている。lOはトレッ
ド表面、Rはタイヤ最大幅である。
FIG. 1 is an explanatory half-sectional view in the meridian direction of the heavy-duty pneumatic tire of the present invention. In FIG. 1, the heavy-duty pneumatic tire A of the present invention has a normal air pressure of 5 kgf/cnl.
The above is the pair of left and right bead portions IL 11 and these bead portions 11. A pair of left and right sidewall portions 12 connected to 11. 12 and these sidewall portions 12.
It consists of a tread portion 13 arranged between 12 and 12. A carcass layer 14 is installed between the pair of left and right bead portions IL 11, and in the tread portion 13, heel 1 and sil5 are arranged so as to surround the outer periphery of the carcass layer 14. lO is the tread surface, and R is the maximum width of the tire.

111  本発明では、第2図に示されるように、トレ
ッド表面10にタイヤ周方向EEiに延びる複数の主溝
lを環状に設けている。また、タイヤ幅方向に複数の横
溝2を設けている。そして、これら主溝lおよび横溝2
によって複数のブロック3を形成している。ブロソク3
の表面には、複数のサイプ4が形成されている。
111 In the present invention, as shown in FIG. 2, a plurality of main grooves l extending in the tire circumferential direction EEi are annularly provided on the tread surface 10. Further, a plurality of lateral grooves 2 are provided in the tire width direction. These main grooves l and lateral grooves 2
A plurality of blocks 3 are formed by. Blosoku 3
A plurality of sipes 4 are formed on the surface.

ブロソク3の表面に形成されるサイプ4のサイプピ・7
チ(サイブとサイプとの間の距離)はトレソト展開幅(
TI)W)の5〜20%の範囲内がよい。また、サイプ
4の深さは主溝lの深さの50%以上とし、この場合、
主a1の深さは好ましくはJID D 4202 F自
動車用タイヤの諸元解説」第11頁の解説表9の溝深さ
のエキストラ・ヘビイ・トレッド(Extra lle
avy Tread (EIIT) )とヘビイ・トレ
ッド( Heavy Tread (HT) ]の欄に
記載されている値の範囲にするのがよい。
Sipe 7 of Sipe 4 formed on the surface of Brosoku 3
The width (distance between the sipes) is the width of the tresotho development (
It is preferably within the range of 5 to 20% of TI)W). In addition, the depth of the sipe 4 should be 50% or more of the depth of the main groove l, and in this case,
The depth of main a1 is preferably the same as the extra heavy tread of the groove depth in Explanation Table 9 on page 11 of JID D 4202 F Automotive Tire Specification Explanation.
It is recommended that the values be within the ranges listed in the columns for avy Tread (EIIT) and heavy tread (HT).

これらのサイプ4の間隔および深さは全てのブロソク3
で一定にしてもよく、好ましくはトレッド接地面上の接
地圧分布に合わせて、接地圧の高い領域のサイブピソチ
は大きく、接地圧の低い領域のサイプピッチは小さく、
ブロンク3毎に変更するようにしてもよい。このサイプ
4は、氷雪路におけるタイヤ性能を付与する上で少なく
とも一方の端部がブロソク3の縁部に達しているのがよ
い。好ましくは第2図に示す通り、サイプ4の両端がブ
ロック3の縁部に達しているのがよい。このサイプ4の
方向は特に限定されず、その形状も直線、曲線または折
線等の形状にすることができる。
The spacing and depth of these sipes 4 are the same for all blocks 3.
Preferably, in accordance with the ground pressure distribution on the tread contact surface, the sipe pitch in areas with high ground pressure is large, and the sipe pitch in areas with low ground pressure is small.
It may be changed every 3 broncs. It is preferable that at least one end of the sipe 4 reaches the edge of the block 3 in order to provide tire performance on icy and snowy roads. Preferably, both ends of the sipe 4 reach the edge of the block 3, as shown in FIG. The direction of this sipe 4 is not particularly limited, and its shape can be a straight line, a curved line, a broken line, or the like.

また、本発明では、トレッド展開幅(TDW)がタイヤ
最大幅Rの80%以上であることが必要である。80%
未満になるとトレッド表面で陸部が少なくなって単位面
積当りの接地圧力が大きくなり、独立気泡がもたらすエ
ッジ効果、排水効果が低下する。さらに、横溝2又はサ
イプ4を設けたブロソク3に対する応力が増大し、耐ク
ラソク性も低下する。
Further, in the present invention, it is necessary that the tread development width (TDW) is 80% or more of the tire maximum width R. 80%
If it is less than that, there will be fewer land areas on the tread surface, the ground pressure per unit area will increase, and the edge effect and drainage effect brought about by closed cells will decrease. Furthermore, the stress on the block 3 provided with the lateral grooves 2 or the sipes 4 increases, and the block resistance also decreases.

さらに、本発明では、トレッド表面10の溝面積率を3
0%〜45%としている。
Furthermore, in the present invention, the groove area ratio of the tread surface 10 is set to 3.
It is set at 0% to 45%.

ここで溝面積率とは、JATM^に規定されている最大
空気圧、最大荷重の条件下におけるトレッド表面10の
接地部全面積(接地幅×周長)に対する溝接地面の割合
である。下記式に従って算出される。
Here, the groove area ratio is the ratio of the groove contact surface to the total area of the contact area (contact width x circumference) of the tread surface 10 under the conditions of maximum air pressure and maximum load specified in JATM^. It is calculated according to the following formula.

トレット接地部の接地全面積十トレフト接地部の溝面積
この溝面積比率が30%未満であるとタイヤの雪上性能
が低下するし、45%を超えるとトレッド表面10の陸
部が少なくなり、ブロソクのエソジ効果およびトレッド
部l3を構或する独立気泡の発泡ゴムのエッジ効果が低
下して氷上運動性能が低下するからである。なお、参考
までに、従来の氷雪路用空気入りタイヤでは、溝面積率
が40%〜50%である。本発明では、従来に比し9 溝面積率を小さくして氷上運動性能を向上させ、これに
伴って雪上運動性能が低下する分については、後述する
ようにトレッド部13を独立気泡を有する発泡ゴムで構
或することによりその低下を抑えるようにしたのである
Total contact area of tread contact area + Groove area of tread contact area If this groove area ratio is less than 30%, the tire's performance on snow will decrease, and if it exceeds 45%, the land area on the tread surface 10 will decrease, resulting in This is because the Esoji effect and the edge effect of the closed-cell foamed rubber constituting the tread portion 13 are reduced, resulting in a reduction in performance on ice. For reference, conventional pneumatic tires for ice and snow roads have a groove area ratio of 40% to 50%. In the present invention, the 9 groove area ratio is reduced compared to the conventional one to improve performance on ice, and to compensate for the decrease in performance on snow, the tread portion 13 is made of foam having closed cells, as will be described later. By constructing it with rubber, the deterioration was suppressed.

かかる要件を満足する本発明のタイヤは、比較的陸部の
多いトレッド表面10に横溝2およびサイプ4を設ける
ことにより、この横?m 2およびサイプ4のエソジ効
果を高めて、かつトレッド部l3に独立気泡の発泡ゴム
を用いることにより発泡ゴムのエッジ効果および排水効
果を高めて氷雪路面上の薄い水膜を有効に排除し、結果
として氷雪性能を大幅に向上させることができる。
The tire of the present invention that satisfies these requirements has the lateral grooves 2 and sipes 4 provided on the tread surface 10, which has a relatively large amount of land. m 2 and sipe 4, and by using closed-cell foam rubber in the tread portion l 3, the edge effect and drainage effect of the foam rubber are enhanced to effectively eliminate a thin water film on the icy and snowy road surface. As a result, ice and snow performance can be significantly improved.

(2)本発明では、トレッド部13を独立気泡を有する
発泡ゴムで構成している。この発泡ゴムは発泡剤配合量
に対して同量未満の尿素系助剤を配合してなる。
(2) In the present invention, the tread portion 13 is made of foam rubber having closed cells. This foamed rubber contains a urea-based auxiliary agent in an amount less than the same amount as the foaming agent.

本発明者らは、従来技術では達威することが困難であっ
た氷雪路面での摩擦力を改良するたlO めに鋭意研究を行った結果、トレッド部13に比較的硬
度の高い発泡ゴムを用いることで上記目標を達威できる
ことを見い出し、本発明に至った。
The inventors of the present invention have conducted extensive research to improve the frictional force on icy and snowy road surfaces, which has been difficult to achieve with conventional technology. It has been discovered that the above objectives can be achieved by using this method, leading to the present invention.

すなわち、発泡ゴムに含有される独立気泡がエッジ効果
および排水効果を向上させ、特にO℃付近での疑似液体
層が存在する氷上で驚くべき効果があることを見い出し
た。また、低温時低硬度で氷雪摩擦を改良するという従
来よりの考え方は発泡ゴムには当てはまらず、むしろあ
る程度硬くした方が路面に接する独立気泡がもたらすエ
ッジ効果と排水効果とを著しく向上させる事実を見い出
した。しかも、比較的高硬度にしたことでプロソク剛性
が向上し、従来の冬用タイヤの弱点であった一般路(乾
燥路、湿潤路)における走行性能を高レベルに保持させ
ることにもつながった。
That is, it has been found that the closed cells contained in the foamed rubber improve the edge effect and drainage effect, and have a surprising effect especially on ice where a pseudo liquid layer exists at around 0°C. In addition, the conventional idea that low hardness at low temperatures improves ice and snow friction does not apply to foam rubber; rather, the fact that a certain degree of hardness significantly improves the edge effect and drainage effect brought about by closed cells in contact with the road surface. I found it. In addition, the relatively high hardness improves the rigidity of the tires, which has led to maintaining a high level of driving performance on general roads (dry roads and wet roads), which has been a weak point of conventional winter tires.

ただし、発泡ゴムは非発泡ゴムに比べて硬度が大幅に低
下するため、通常、発泡ゴムの硬度を高くするにはマト
リソクスゴムの硬度を大幅l 1 に高くしておく。一般的にはカーボンブランクなどの補
強剤を大幅に堆量するか、又はオイルなどの軟化剤を大
幅に減量するなどの調節を行うが、加工性や発熱性など
が悪化してしまうので好ましくない。そこで、本発明者
らは、発泡剤の分解温度を低下させるために、発泡剤と
併用することの多い尿素系助剤が架橋密度を増加させる
ことに着目して種々の検討を行った。この結果、ゴム組
底物に尿素系助剤を単独で配合しても硬度は上がるが、
発泡剤と併用することで更にその効果が大となることが
わかった。すなわち、発泡剤に対して尿素系助剤を特定
量配合することで、発泡による硬度低下が抑えられ、非
発泡ゴムと同程度の硬度にできることが見い出され、ま
た加工性や発熱性などに悪影響を及ぼさないことも確認
された。さらに、発泡剤と・しては例えばニトロソ化合
物を選択すると分解反応の途中でホルムアルデヒドが生
或され、強い刺激臭を与えるので、この場合にもアルデ
ヒドの受体となる尿素系助剤を配合することば作1 2 業性の面から大変有効である。
However, since the hardness of foamed rubber is significantly lower than that of non-foamed rubber, normally, in order to increase the hardness of foamed rubber, the hardness of matrix rubber is significantly increased to l 1 . Generally, adjustments are made such as increasing the amount of reinforcing agent such as carbon blank or greatly reducing the amount of softening agent such as oil, but this is not desirable as it deteriorates workability and heat generation. . Therefore, in order to lower the decomposition temperature of the blowing agent, the present inventors conducted various studies focusing on the fact that the urea-based auxiliary agent, which is often used in combination with the blowing agent, increases the crosslink density. As a result, even if a urea-based auxiliary agent is added alone to a rubber sole, the hardness increases, but
It was found that the effect is even greater when used in combination with a foaming agent. In other words, it was discovered that by adding a specific amount of urea-based auxiliary agent to the foaming agent, the decrease in hardness due to foaming could be suppressed and the hardness could be made to be comparable to that of non-foamed rubber, while also having negative effects on processability, heat generation, etc. It was also confirmed that there was no effect on Furthermore, if a nitroso compound is selected as the blowing agent, formaldehyde will be produced during the decomposition reaction and give a strong pungent odor, so in this case as well, a urea-based auxiliary agent that will accept aldehyde is added. Word production 1 2 It is very effective from a business perspective.

本発明者らは、かかる知見を得たうえで、気泡の分布状
態、トレッドパターンなどの研究を重ね、本発明に到達
したのである。
After obtaining this knowledge, the present inventors conducted repeated research on the distribution of air bubbles, tread patterns, etc., and arrived at the present invention.

本発明において、この発泡ゴムは、通常のゴム組威物に
発泡剤を加え、さらに発泡剤配合量に対して同量未満の
尿素系助剤を配合してなる。
In the present invention, the foamed rubber is made by adding a foaming agent to a conventional rubber compound, and further blending a urea-based auxiliary agent in an amount less than the same amount as the amount of the foaming agent.

好ましくは、発泡剤配合量に対して30〜90重量%の
尿素系助剤を配合ずるのがよい。尿素系助剤を配合しな
いと、発泡ゴムの硬度が非発泡ゴムより大幅に低下する
ためにカーボンブランクなどの補強剤を大幅に増量する
か、又はオイルなどの軟化剤を大幅に減量するなどの調
節が必要となり、加工性や発熱性などが悪化し、しかも
分解温度の高い発泡剤を用いた場合には通常の加硫温度
によりタイヤを製造するのが困難になる。また、発泡剤
配合量に対して同量以上の尿素系助剤を配合すると、発
泡による硬度低下を抑える効果が飽和して不経済であり
、しかも発泡剤によっては分解温度が低下し過ぎて、滌
l3 合、押出工程で未加硫ゴムが発泡する恐れがある。
Preferably, 30 to 90% by weight of the urea-based auxiliary agent is blended based on the amount of the blowing agent. If a urea-based auxiliary agent is not added, the hardness of foamed rubber will be significantly lower than that of non-foamed rubber, so it is necessary to significantly increase the amount of reinforcing agents such as carbon blank or significantly reduce the amount of softeners such as oil. Adjustment is required, which deteriorates processability and heat generation properties, and furthermore, when a blowing agent with a high decomposition temperature is used, it becomes difficult to manufacture tires at normal vulcanization temperatures. In addition, if a urea-based auxiliary agent is added in an amount equal to or more than the amount of the blowing agent, the effect of suppressing the decrease in hardness due to foaming becomes saturated, making it uneconomical, and depending on the blowing agent, the decomposition temperature may drop too much. In this case, the unvulcanized rubber may foam during the extrusion process.

本発明において重荷重用空気入りタイヤのトレッド部を
独立気泡を有する発泡ゴムで構或するには、通常、トレ
ッド部に用いられるゴム組或物に発泡剤および尿素系助
剤を加え、通常のタイヤ製造方法により加硫を行なうこ
とによればよい。この場合の発泡ゴムのガラス転移温度
は、冬期使用でクラソクが発生しないように脆化温度が
−30℃以下であればよい。発泡剤は、有機又は無機の
発泡剤を任意に選択できる。例えば、有機発泡剤として
はベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメ
チレンテトラミン、アゾジカルボンアξド等であり、無
機発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウ
ム、亜硝酸アンモニウムであり、特に限定されない。尿
素系助剤としては、凝集防止剤、吸湿防止のための酸性
物質等と尿素との化合物あるいは尿素単独物が用いられ
る。具体的には例えば、永和化威工業一のセルベース}
M3 (14 尿素十酸性物質)、セルペーストM5 (尿素十酸性物
質)、セルペース}101  (尿素十凝集防止剤)が
挙げられる。その他、カーボンブラ・ノク、軟化剤、加
工助剤、老化防止剤、ワ・ノクス、加硫剤、加硫促進剤
等の配合剤を当業界の慣行に従い適宜に適量配合しても
よい。ただし、発泡剤は特に本発Iリ1クイヤを得るた
めに原料ゴム100重量部に対して0.5〜20重量部
配合するのが好ましい。さらに、氷雪路性能、一般路性
能を向上させる手法として、キヤ・ノプトレ・ノドゴム
/ヘーストレッドゴム構造のような二層、三層のトレソ
ト構造を導入すれば、いっそうこれらの性能を向−1二
できるようになる.ので好ましい。
In the present invention, in order to construct the tread portion of a heavy-duty pneumatic tire with foamed rubber having closed cells, a foaming agent and a urea-based auxiliary agent are usually added to the rubber composition used for the tread portion, and then Vulcanization may be performed according to the manufacturing method. In this case, the glass transition temperature of the foamed rubber may be such that the embrittlement temperature is -30° C. or lower so that cracks do not occur during winter use. As the blowing agent, any organic or inorganic blowing agent can be selected. For example, organic blowing agents include benzenesulfonyl hydrazide, dinitrosopentamethylenetetramine, azodicarbonate, etc., and inorganic blowing agents include sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium nitrite, and are not particularly limited. As the urea-based auxiliary agent, a compound of urea and an anti-aggregation agent, an acidic substance for preventing moisture absorption, etc., or urea alone is used. Specifically, for example, Eihe Kawei Industry's No. 1 cell base}
Examples include M3 (14 urea decacidic substance), Cellpaste M5 (urea decacidic substance), and Cellpaste}101 (urea decaggregation inhibitor). In addition, compounding agents such as carbon black, a softener, a processing aid, an anti-aging agent, a wax, a vulcanizing agent, and a vulcanization accelerator may be added in appropriate amounts according to the practice in the industry. However, it is preferable that the blowing agent be blended in an amount of 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, especially in order to obtain the I-recycler of the present invention. Furthermore, as a method to improve performance on icy and snowy roads and on general roads, it is possible to further improve these performances by introducing a two-layer or three-layer toresoto structure such as the Kya Noputre Nodo Rubber/Heastread rubber structure. You will be able to do two things. Therefore, it is preferable.

本発明では、トレソト部を構成する上記の独立気泡を有
する発泡ゴムは、下記■〜■の要件を有するものである
In the present invention, the foamed rubber having closed cells constituting the toresoto part has the following requirements (1) to (2).

■ 0℃におけるJIS硬度が60〜74であること。■ JIS hardness at 0°C is 60 to 74.

ここで、JIS硬度とは、JIS−^硬度のことである
Here, JIS hardness refers to JIS-^ hardness.

発泡ゴムの硬度は、0゜CにおけるJTS硬度がl 5 60〜74であることが必要であり、好ましくは63〜
68である。0℃のJIS硬度が60未満では気泡のエ
ッジ効果、排水効果が低下し、氷雪路における制動性、
駆動性が十分でなく、一般路における耐摩耗性、操縦安
定性等の走行性能も低下し、好ましくない。74超では
凝着摩擦力の低下により氷雪路での性能が低下する。
The hardness of the foamed rubber is required to have a JTS hardness of l5 60 to 74 at 0°C, preferably 63 to 74.
It is 68. If the JIS hardness at 0°C is less than 60, the edge effect of bubbles and the drainage effect will decrease, and the braking performance on icy and snowy roads will deteriorate.
Drivability is not sufficient, and driving performance such as wear resistance and steering stability on general roads is also deteriorated, which is not preferable. If it exceeds 74, the performance on icy and snowy roads will deteriorate due to a decrease in adhesive friction force.

■ トレッド表面の平均気泡面積が500〜4000μ
m2であること。
■ Average bubble area on the tread surface is 500 to 4000μ
Must be m2.

発泡ゴムの平均気泡面積は、500〜4000μm2の
独立気泡であることが必要であり、好ましくは1000
〜3500μm2である。500μm2未満では氷雪路
性能の改良効果が不十分であり、4000 p m2を
超えると耐摩耗性や一般路面での走行性能が大幅に低下
するからである。
The average cell area of the foamed rubber needs to be closed cells of 500 to 4000 μm2, preferably 1000 μm2.
~3500 μm2. This is because if it is less than 500 μm2, the effect of improving performance on ice and snow roads will be insufficient, and if it exceeds 4000 μm2, wear resistance and running performance on ordinary roads will be significantly reduced.

■ トレッド表面の各気泡面積の変動係数が0.5〜0
.8であること。
■ The coefficient of variation of the area of each bubble on the tread surface is 0.5 to 0.
.. Must be 8.

気泡の形状および分布状態について調べた結果、気泡の
分布は分布幅が狭く、気泡の形状および占有面積比率を
最適化することにより雪氷16 路性能、一般路性能を同時に満足することを見出したこ
とによる。
As a result of investigating the shape and distribution of bubbles, it was found that the bubble distribution has a narrow distribution width, and that by optimizing the bubble shape and occupied area ratio, it is possible to simultaneously satisfy snow and ice 16 road performance and general road performance. by.

ここで、独立気泡の変動係数(K)とは下弐に従って求
められる。
Here, the coefficient of variation (K) of closed cells is determined according to the following.

K = S/X X 二平均気泡面積(μm 2 ) SEXの標準偏差(μm 2 ) この独立気泡の変動係数(K)は、0.5〜0.8の分
布状態であることが必要である。この変動係数(K)が
0.5未満では気泡のエッジ効果の低下により氷雪路性
能および一般路性能が低下し、0.8超では気泡の排水
効果の低下により氷雪性能が低下する。
K = S/X . When this coefficient of variation (K) is less than 0.5, the performance on ice and snow roads and on ordinary roads deteriorates due to a decrease in the edge effect of bubbles, and when it exceeds 0.8, the performance on ice and snow decreases due to a decrease in the drainage effect of bubbles.

■ トレソト表面の気泡占有面積率が10%〜35%で
あること。
(2) The bubble occupation area ratio on the surface of Tresoto is 10% to 35%.

10%未満では氷雪路性能の改良効果が少なく、35%
超では氷雪路性能は改良されるものの、耐摩耗性や一般
路性能が大幅に低下するからである。気泡占有面積率は
、発泡ゴムの単位面積当りに占める気泡の面積比率で示
される。
If it is less than 10%, the improvement effect on ice and snow road performance is small, and it is 35%.
This is because although the performance on icy and snowy roads is improved, the wear resistance and performance on ordinary roads are significantly reduced. The bubble occupation area ratio is expressed as the area ratio of the bubbles per unit area of the foamed rubber.

l7 以下に実施例および比較例を示す。l7 Examples and comparative examples are shown below.

実施例、比較例 第2図に示すブロソクバクーンを有し、タイヤサイズが
IIR 22.5 1,IPRのタイヤを各種作製し、
これらタイヤについて次の評価を行った。
EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLES Various types of tires with the tire size shown in FIG. 2 and tire sizes of IIR 22.5 1 and IPR were manufactured.
These tires were evaluated as follows.

この結果を第1表に示す。なお、1・レッド展開幅(T
 D W)は214mm,タイヤ最大幅Rは266m+
i,上溝の深さは19.9mmとした。またテスト車は
大型車両(2・D)壱使用した。また従来タイヤはブロ
ソクに60本のスパイクピンを打ら込み、発泡ゴムを使
用しないものである。
The results are shown in Table 1. In addition, 1. Red development width (T
D W) is 214mm, maximum tire width R is 266m+
i. The depth of the upper groove was 19.9 mm. The test vehicle used was a large vehicle (2/D). In addition, conventional tires have 60 spike pins driven into the tire block and do not use foam rubber.

平均気泡面積、気泡の 動係数、気泡占有面皇: 各テストタイヤのトレッド部より試験片を切り出し、平
面とした後、柏木研究所製NEXUS6400を用いて
165倍にて画像処理を行ない、10個のサンプルの平
均値で評価した。
Average bubble area, bubble dynamic coefficient, bubble occupancy area: A test piece was cut out from the tread of each test tire, made into a flat surface, and then imaged at 165x magnification using NEXUS 6400 manufactured by Kashiwagi Laboratory. The evaluation was based on the average value of the samples.

壮違L瑳塵: 各テストタイヤのトレッド部より試験片を切り出し、J
IS−K6301 に規定されている方法に準18 拠して、温度0℃のときの硬度を測定した。
Sokka L dust: Cut out a test piece from the tread part of each test tire, and
Hardness was measured at a temperature of 0° C. in accordance with the method specified in IS-K6301.

氷上路面での制動性能: 凍結路にて40km/hから制動をかLJ、その制動距
離により評価し、結果を従来タイヤを100とする指数
で表した。この数値が大きいほど制動性が優れている。
Braking performance on icy roads: Braking from 40 km/h on icy roads was evaluated based on LJ and braking distance, and the results were expressed as an index with conventional tires set at 100. The larger this number is, the better the braking performance is.

圧雪路面での駆チ性能: 圧雪路の坂道を初速度30kn+/hから登坂し、その
所要■々間により,<T価し、粘果を従来タイヤを10
0とする指数で表した。この数値が大きいほど駆動性は
優れている。
Driving performance on a compacted snow road: When climbing a slope on a compacted snow road from an initial speed of 30kn+/h, depending on the required time, the tire was rated <T, and the conventional tires were compared with 10
Expressed as an index set to 0. The larger this value is, the better the drive performance is.

操縦安定性(乾燥路面); 5人のテストドライバーによる各タイヤのフィーリング
を10点法で採点した結果(平均値)を従来タイヤに対
する指数で示した。数値は大なる程、操縦安定性が良好
であることを示す。
Steering stability (dry road surface): The feeling of each tire was scored by five test drivers using a 10-point system, and the results (average value) were expressed as an index relative to conventional tires. The larger the value, the better the steering stability.

{摩耗性(之燥路 ): JATMAに規定されている設計常用荷重、空気圧の条
件で乾燥路面を20,000km走行した後、各タイヤ
の摩耗量を従来タイヤの摩耗量に対する19 指数で示した。
{Abrasion resistance (dry road): After driving 20,000km on a dry road surface under the design normal load and air pressure conditions specified by JATMA, the amount of wear of each tire was expressed as an index of 19 compared to the amount of wear of conventional tires. .

数値は大なる程、耐摩耗性が良 好であることを示す。The higher the value, the better the wear resistance. Show that you are good at it.

(木頁以下余白) 20 第1表から下記のことが判る。(Margins below the wooden page) 20 The following can be seen from Table 1.

(al  実施例1、比較例1 尿素系助剤を本発明の規定通りに配合している実施例1
では、.115−A硬度、発泡状態ともに規定通りのも
のが得られ、タイヤ性能も従来タイヤより優れているの
に対し、尿素系助剤を配合していない比較例lではJI
S−A硬度が大幅に低下して、本発明で規定した範囲外
となる。かかる硬度を本発明の規定した範囲内にするた
めには、例えば、カーボンブランクを増量したり、オイ
ルをi4{ffiしたりしなければならないため、加工
性や発熱性の面で不利になる。
(al Example 1, Comparative Example 1 Example 1 in which the urea-based auxiliary agent is blended as specified in the present invention
Well then... 115-A hardness and foaming state were both as specified, and the tire performance was also superior to conventional tires, whereas Comparative Example 1, which did not contain a urea-based auxiliary agent, had JI
The S-A hardness decreases significantly and falls outside the range specified in the present invention. In order to bring the hardness within the range defined by the present invention, for example, it is necessary to increase the amount of carbon blank or add i4{ffi oil, which is disadvantageous in terms of workability and heat generation.

(bl  実施例1〜3、比較例2 0℃におけるJIS−A硬度が本発明の規定した範囲内
である実施例l〜3では、従来例に対して氷雪性能が大
幅に改善させるばかりでなく、一般路での性能、耐摩耗
性も非常に優れている。
(bl Examples 1 to 3, Comparative Example 2 In Examples 1 to 3, whose JIS-A hardness at 0°C is within the range specified by the present invention, not only the ice and snow performance is significantly improved compared to the conventional example. , its performance on public roads and its wear resistance are also very good.

これに対し、かかる硬度が本発明の規定外である比較例
2では氷雪性能の改善効果が少ないばかりか、一般路で
の性能、耐摩耗性も大幅に低22 下することが判明した。
On the other hand, in Comparative Example 2, in which the hardness was outside the specifications of the present invention, it was found that not only the improvement effect on ice and snow performance was small, but also the performance on ordinary roads and abrasion resistance were significantly lowered.

tel  実施例1〜3、比較例3.4平均気泡面積お
よび変動係数が本発明に規定した範囲内である実施例1
〜3に対して、平均気泡面積が本発明の規定外である比
較例3と変動係数が本発明の規定外である比較例4は、
般路での性能および耐摩耗性は満足できるレヘルである
ものの、氷雪性能が低いという欠点がある。
tel Examples 1 to 3, Comparative Example 3.4 Example 1 in which the average cell area and coefficient of variation are within the range specified in the present invention
-3, Comparative Example 3 where the average cell area is outside the specification of the present invention and Comparative Example 4 where the coefficient of variation is outside the specification of the present invention,
Although its performance and wear resistance on public roads are satisfactory, it has the disadvantage of poor ice and snow performance.

(d+  実施例1〜3、比較例5 気泡占有面積が本発明に規定した範囲内である実施例1
〜3に対して、気泡占有面積率が本発明の規定外である
比較例5では、氷雪性能は改善されるものの、一般路で
の性能および耐摩耗性が低下して好ましくない。
(d+ Examples 1 to 3, Comparative Example 5 Example 1 in which the bubble occupied area is within the range specified in the present invention
In contrast to Comparative Example 5, in which the bubble occupation area ratio is outside the specification of the present invention, although the ice and snow performance is improved, the performance on ordinary roads and the abrasion resistance deteriorate, which is not preferable.

(el  実施例1、比較例6 溝面積率が本発明に規定した範囲内である実施例lに対
して、溝面積率を本発明の規定外とした比較例6では雪
上性能が劣っていることがわかる。
(el Example 1, Comparative Example 6 Compared to Example 1, in which the groove area ratio was within the range specified by the present invention, Comparative Example 6, in which the groove area ratio was outside the range specified by the present invention, had inferior performance on snow. I understand that.

23 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、常用空気圧が5.
 0 kgf/ctK以上の重荷重用空気入りタイヤの
トレント部に、発泡剤と尿素系助剤を特定割合だけ配合
して作製した独立気泡の発泡ゴムを用い、その発泡ゴム
の平均気泡面積、変動係数、気泡占有面積率、および0
゜CにおけるJIS八硬度を特定し、さらに、トレッド
表面にブロックパターンを形成してトレッド展開幅と溝
面積率を特定したために、一般路面(乾燥路、湿潤路)
における走行性能を損うことなく氷雪路面における摩擦
力を著しく改良させることができる。
23 [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the normal air pressure is 5.
Closed-cell foamed rubber made by blending a specific proportion of a foaming agent and a urea-based auxiliary agent is used in the torrent part of a heavy-duty pneumatic tire of 0 kgf/ctK or more, and the average cell area and coefficient of variation of the foamed rubber are determined. , bubble occupation area ratio, and 0
By identifying the JIS 8 hardness at °C, and by forming a block pattern on the tread surface to determine the tread development width and groove area ratio,
Frictional force on icy and snowy road surfaces can be significantly improved without impairing driving performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の重荷重用空気入りタイヤの一例の子午
線方向半断面説明図、第2図はこのタイヤのトレッド表
面のブロックパターンの一例を示す平面視説明図、第3
図は従来のスパイクタイヤのトレッド表面のトレソトパ
ターンの一例を示す平面視説明図である。 24 l・・・主溝、 2・・・横溝、 3・・・ブロソク、 4・・・サ イブ、 5・・・スパイクピン・ 10・・・トレッド表面。
FIG. 1 is an explanatory half-sectional view in the meridian direction of an example of a pneumatic tire for heavy loads according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory plan view showing an example of a block pattern on the tread surface of this tire, and FIG.
The figure is an explanatory plan view showing an example of a tread pattern on the tread surface of a conventional spiked tire. 24 l...main groove, 2...horizontal groove, 3...brosock, 4...side, 5...spike pin, 10...tread surface.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] トレッド表面にブロックパターンを形成し、トレッド展
開幅をタイヤ最大幅の80%以上とすると共にトレッド
表面の溝面積率を30%〜45%とし、さらに、トレッ
ド部を独立気泡を有する発泡ゴムで構成し、該発泡ゴム
は発泡剤配合量に対して同量未満の尿素系助剤を配合し
てなり、前記発泡ゴムは、0℃におけるJIS硬度が6
0〜74、トレッド表面の平均気泡面積が500〜40
00μm^2、トレッド表面の各気泡面積の変動係数が
0.5〜0.8、およびトレッド表面の気泡占有面積率
が10%〜35%であることを特徴とする重荷重用空気
入りタイヤ。
A block pattern is formed on the tread surface, the tread development width is set to 80% or more of the tire maximum width, and the groove area ratio of the tread surface is set to 30% to 45%, and the tread portion is made of foamed rubber having closed cells. The foamed rubber contains less than the same amount of urea-based auxiliary agent as the foaming agent, and the foamed rubber has a JIS hardness of 6 at 0°C.
0 to 74, average bubble area on the tread surface is 500 to 40
00 μm^2, a coefficient of variation of the area of each bubble on the tread surface is 0.5 to 0.8, and a bubble occupation area ratio on the tread surface is 10% to 35%.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1352021A1 (en) * 2000-11-14 2003-10-15 Cole, Charles III Micro-cellular closed-cell sponge rubber outers
JP2019189106A (en) * 2018-04-26 2019-10-31 住友ゴム工業株式会社 tire
JP2022060593A (en) * 2018-04-26 2022-04-14 住友ゴム工業株式会社 tire

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